具有带电材料输送腔室的离子迁移谱装置的制造方法_4

文档序号:9457529阅读:来源:国知局
然而,大致均匀的电场只是以实施例的形式提供并不会限制本发明公开的内容。例如,可以在管114内产生一定形状的电场。在实施方式中,沿管114的长度方向,具有形状的电场的强度不同(例如,从较低强度向较高强度变化)。在一些实施方式中,一个或者多个电阻轨迹120可以是离子调节部(an 1n modifier),该离子调节部可以用于分离那些具有近似迀移率的离子。例如,一个或者多个电阻轨迹120配置为离子调节部可以用于使离子破裂并改变离子的迀移率、质量电荷比等。
[0056]迀移管110的一端或者两端可以包括连接部130。例如,迀移管110的一端覆盖有涂覆有导电材料的凸缘(例如,金属导电凸缘)。一个或者多个电阻轨迹120可以电连接至连接部130,一个或者多个电阻轨迹120可以连接至电能供应源(a source of electricalenergy)(例如,电源),以为电阻轨迹供电并产生电场。然而,导电凸缘仅仅以实施例的形式提供并不会限制本发明公开的内容。在其他的实施方式中,一个或者多个电阻轨迹120可以通过其他的连接部连接至电能供应源,该连接部包括但不限于导电帽、导电涂层等。当通电时,迀移管110可以用于从迀移管110的一端至另一端提供可控导电材料的运输。
[0057]入口 104可以利用多种样品进入方法。在一些实施例中,可以利用空气的流动。在其他实施例中,离子迀移谱系统100可以利用多种液体和/或气体以使材料进入入口 104。用于驱使材料通过入口 104的方法包括利用风扇、使气体加压、通过迀移气流进入迀移区/迀移腔室形成的真空等。例如,取样探测器102可以连接至取样管,风扇驱使周围(例如,室内空气)的空气进入该取样管。虽然可以利用空气或其他液体的流动而使取样材料进入反应区,但是离子迀移谱系统100可以在大体为大气压的压力下运行。在其他实施例中,离子迀移谱系统100可以在较低压力下(例如,小于大气压的压力)运行。进一步,离子迀移谱系统100可以包括其他部件,以从样品源(a sample source)中供应待引进的材料。例如,离子迀移谱系统100可以包括解吸塔(例如,加热器),以使样品的至少一部分蒸发(例如,转变成气相),这样可以驱使部分样品进入入口 104。例如,取样探针(a sample probe)、棉签(a swab)、湿巾(a wipe)等可以用于从表面获得待检测的样品。取样探针可以用于将样品输送至离子迀移谱系统100的入口 104。离子迀移谱系统100也可以包括预浓缩装置(apre-concentrator),以浓缩或者使材料大块化并进入反应区。
[0058]部分样品可以通过设置为细小入口(例如,针孔)的入口 104进入取样探测器102,例如,取样探测器102利用隔膜与取样探测器102的内部容积流体连通。例如,当该内部容积的压力由于隔膜的运动而减小时,部分样品通过针孔从入口 104中转移至取样探测器102。部分样品通过针孔后进入入口组件108中。入口组件108可以包括反应室132,在该反应室132中,样品通过电离源电离(例如,电晕放电离子发生器(例如,具有电晕放电点))以及可以改进的(例如利用一种或者多种反应物)。然而,电晕放电离子发生器仅仅以实施例的形式提供并不会限制本发明公开的内容。其他的电离源的实施例包括但不限于:放射性电离源,例如,光致电离源(a photo1nizat1n source)、电镀电离源(an electrospray source)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)源、镍_63 (63Ni)源(anickel-63source)、镅-241 (241Am)源等。在一些实施例中,电离源可以在多个步骤中将来自待检测的样品中的材料电离。例如,电离源可以产生电晕(a corona),该电晕可以使气体在反应室132中电离,该反应室132大体上用于使待检测的材料电离。例如,气体包括但不限于:氮气、水蒸气、包括空气的气体等。
[0059]在实施方式中,入口组件108可以在阳性模式(positive mode)、阴性模式(negative mode)、阳性模式与阴性模式之间切换等情况下运行。例如,在阳性模式下,电离源可以从待检测的样品中产生阳离子,而在阴性模式下,电离源可以产生阴离子。入口组件108在阳性模式、阴性模式、阳性模式与阴性模式之间切换等情况下的运行可以取决于实施例中选择的参数、预测的样品类型(例如,爆炸物、麻醉药、有毒化工原料等)等。进一步,电离源可以被定期的驱动(例如,基于样品的引进、门的打开、时间的发生等)。
[0060]利用电场(例如,在正如上文描述的迀移管中以同样或者类似的方式产生的)将样品离子朝向门组件(a gating assembly)引导。门组件包括一个或者多个(例如,两个)门控栅格(gating grids),并且该门组件可以随时被打开,以允许样品离子的一小部分进入迀移区。例如,入口组件108在迀移区136的入口端可以包括电动闸门或者门134。在实施方式中,门134控制离子进入迀移区136。例如,门134可以包括金属网线(a mesh ofwires),不同的电位施加或者远离该金属网线。迀移区136具有沿其长度方向间隔的用于产生电场的电极,以沿迀移区136驱动离子和/或朝向探测器引导离子,该探测器大体上设置为与迀移区136的门134相对。例如,包括电极的迀移区136可以在迀移区136中产生大致均勾的电场。样品离子可以收集在集电极中(a collector electrode),该集电极可以连接至分析仪中以分析不同样品离子的飞行时间。例如,在迀移区136的远端的收集盘(acollector plate) 138可以收集穿过迀移区136的离子。
[0061]迀移管110可以根据单个离子的离子迀移率而使进入迀移区136的离子分离。离子的迀移率是由离子所带的电荷、离子质量、离子的几何形状等决定的。在这个问题中,离子迀移谱系统100可以根据离子的飞行时间使离子分离。迀移区136可以具有大体上从门134延伸至收集器(a collector)的均勾强度电场。收集器可以是收集盘138 (例如,法拉第盘),在离子与收集盘138接触时,收集盘138可以根据离子所带的电荷检测离子。在实施方式中,将迀移气体通过迀移区136沿与离子移动路径相反的方向供应至收集盘138。例如,迀移气体可以从收集盘138附近朝向门134流动。例如,迀移气体包括但不限于:氮气、氦气、空气、再循环气体(例如,洁净的或者干燥的空气)等。例如,可以利用栗使空气沿着迀移区136并与离子的流动方向相反的方向再循环。空气可以使用诸如分子筛(a molecularsieve pack)的装置干燥和清洁。
[0062]在实施方式中,取样探测器102可以包括多个部件,以促进识别待检测的材料。例如,取样探测器102可以包括一个或者多个包括有校准器(a calibrant)和/或渗透部件(a dopant component)的壳体(cells)。校准器可以用于对离子迀移率的测量的校准。渗透物(Dopant)可以用于选择性地使分子电离。渗透物也可以与样品材料结合并电离已形成的离子,该离子的检测比与单独的样品材料相对应的离子更有效。渗透物可以提供一个或者多个入口 104、反应室132和/或迀移区136。在取样探测器102运行期间,取样探测器102可以设置为可能在不同的时间段中将渗透物提供至不同的定位件(locat1ns)。取样探测器102可以设置为输送渗透物与离子迀移谱系统100的其他部件的运行协调进行。
[0063]当离子到达收集盘138时,控制器可以检测收集盘138中的电荷的改变。因此,控制器可以从材料的对应的离子中识别材料。在实施方式中,控制器也可以用于控制门134的开口以沿着迀移区136产生不同离子的飞行时间的光谱(a spectrum of time offlight)。例如,控制器可以用于控制施加在门134上的电压。可以周期性地、基于事件发生地等控制门134的运行。例如,控制器可以根据事件的发生(例如,电晕放电)、周期性等调整门134打开和/或关闭多久。进一步,控制器可以根据电离源的模式(例如,入口组件108不管处于阳性模式还是阴性模式)改变施加在门134上的电势。在一些实施例中,控制器可以设置为检测爆炸物和/或化学药剂的存在,并且在指示器上提供这种药剂的警告或者指示。
[0064]在实施方式中,离子迀移谱系统100、包括离子迀移谱系统100的一些或者全部部件可以在计算机的控制下运行。例如,处理器能够包括或者属于MS系统100,使用软件、固件、硬件(例如固定逻辑电路)、人工处理或者上述的组合,以便控制本发明描述的IMS系统100的部件和功能。这里使用的所述术语“控制器” “功能” “服务”和“逻辑”一般代表软件、固件(fir丽are)、硬件或者软件、固件的组合,或者是控制连接所述MS系统100的硬件。就软件的实施方式而言,所述模块、功能或者逻辑代表程序代码当在处理器(比如一个中央处理器或多个中央处理器)上执行时,执行指定的任务。所述程序代码可以被存储在一个或者多个计算机可读存储装置中(例如内存和/或一个或多个有形媒介)等。这里描述的结构、功能、方法和技术能够实施于具有多种处理器的多种商业计算平台。
[0065]例如,取样探测器102可以与控制器连接,以控制向电阻轨迹120的能量供应。所述控制器可以包括处理模块、通信模块和存储模块。所述处理模块用于为所述控制器提供处理功能,并且其可以包括任意数量的处理器、微处理器或者其他处理系统,以及用于存储控制器访问或产生的数据其他信息的常驻的或者外接的存储器。所述处理模块可以执行一个或多个软件程序,用于实施本发明中描述的技术。所述处理模块不被形成其或者内嵌其的处理结构的材料所限制,这样的,其可以借助半导体和/或晶体管(比如,使用电子集成电路元件)等被实现。所述通信模块可操作的设置为与取样探测器102的部件连通。所述通信模块也连通于所述处理模块(例如,用于交互从所述取样探测器102到所述处理模块的输入)。
[0066]所述存储模块例如是有形的计算机可读介质,该有形的计算机可读介质提供存储功能,以存储对应所述控制器的操作的各种数据,例如软件程序和/或代码段落,或者用于指示所述处理模块及可能的执行本发明描述的步骤的控制器的其
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1